A hosszanti vonal differenciálvédelme
A hosszirányú differenciál zProtection a vonal elején és végén lévő áramok értékeinek és fázisainak összehasonlításán alapul. Ebből a célból az áramváltók szekunder tekercseit a vonal mindkét oldalán vezetékekkel kötik össze, amint az az 1. ábrán látható. 1. Ezek a vezetékek folyamatosan keringetik az I1 és I2 szekunder áramot. A differenciálvédelem végrehajtásához az áramváltókkal párhuzamosan egy PT differenciálrelét kell csatlakoztatni. A relé tekercsében lévő áram mindig egyenlő a két áramváltóból érkező áramok geometriai összegével
Ha a TT1 és TT2 áramváltók transzformációs arányai azonosak, akkor normál üzemben, valamint külső rövidzárlat esetén (1. ábra K1 pontja, a) a szekunder áramok I1 = I2 értékűek, irányítva. a relével szemben .
Rizs. 1. A vonal hosszirányú differenciálvédelmének és a relében való átvezetésének elve külső rövidzárlattal (a) és rövidzárlattal a védett területen (b)
Relé áram
és a relé nem kapcsol be.
Rövidzárlat esetén a védett területen (ábra K2 pontja).1, b) a relé tekercsében lévő szekunder áramok fázisban megegyeznek. És ezért összefoglaljuk
Ha
a relé felveszi és leoldja a megszakítókat.
Ily módon a relé tekercsében állandóan keringő áramú hosszirányú differenciális védelem a védett területen (a TT1 és TT2 áramváltók közötti vezetékszakasz) a teljes rövidzárlati áramra reagál, miközben biztosítja a sérült vezeték azonnali kioldását.
A differenciálvédelmi sémák gyakorlati alkalmazása számos szerkezeti elem bevezetését tette szükségessé az energiaellátó rendszerek vonalain e védelem működésének sajátosságai miatt.
Először is, a kétoldali hosszú vezetékek kikapcsolásához szükségesnek bizonyult a differenciálséma szerint két relét csatlakoztatni: az egyiket az 1. alállomáson, a másikat a 2. alállomáson (2. ábra).
Rizs. 2. A vezeték hosszirányú differenciálvédelmének sematikus diagramja: Ф — egyen- és negatív sorrendű áramszűrők; PTT – közbenső áramváltó; IT — leválasztó transzformátor; RTD — differenciálrelé leállással; P — működő és T — a relé féktekercse
Két relé csatlakoztatása a szekunder áramok egyenetlen eloszlásához vezetett a relék között (az áramok fordítottan arányosak az áramkörök ellenállásával), kiegyensúlyozatlanság megjelenéséhez és a védelem érzékenységének csökkenéséhez.
Vegye figyelembe azt is, hogy ez a kiegyensúlyozatlan áram a relében a mágnesezési karakterisztika eltérése és az áramváltók transzformációs arányának némi eltérése miatt kialakuló kiegyensúlyozatlan árammal adódik össze.A védelmi áramok kiegyensúlyozatlanságától való kiigazítás érdekében nem egyszerű differenciálreléket használtak, hanem RTD stoppal ellátott differenciálreléket, amelyek nagyobb érzékenységgel rendelkeznek.
Másodszor, az összekötő vezetékek jelentős hosszúságukkal olyan ellenállással rendelkeznek, amely sokszorosa az áramváltóknál megengedett terhelési ellenállásnak. A terhelés csökkentésére n transzformációs arányú közbenső PTT áramváltókat alkalmaztak, amelyek segítségével a vezetékeken keringő áram n-szeresére csökkent, így a csatlakozó vezetékek terhelése n2-szeresére csökkent (az a terhelés arányos az áram négyzetével).
Rizs. 3. Áramátvezetés a relé tekercseiben szakadás (a) és a csatlakozó vezetékek rövidzárlata (b) esetén: K1 – rövidzárlati pont; K2 – rövidzárlati pont a védett területen
A hosszirányú differenciálvédelmi sémában szigetelő transzformátorok is helyet kaptak, hogy a csatlakozó vezetékeket leválasztják a relé áramkörökről, és megvédjék az utóbbiakat a rövidzárlati áramvezető áthaladása során a csatlakozó vezetékekben indukált magas feszültségtől.
Az elektromos hálózatokban széles körben elterjedt DZL típusú hosszirányú differenciálvédelem a fent leírt elvekre épül, és az 1. ábrán jelzett elemeket tartalmazza. 2. Az összekötő vezetékek jelenléte a DLP szekunder áramköreiben korlátozza az alkalmazási területet a rövid (10-15 km) vezetékekre.
A csatlakozó vezetékek használhatóságának ellenőrzése.
Működés közben a csatlakozó vezetékek megsérülhetnek: szakadások, rövidzárlat közöttük, az egyik vezeték testzárlata.
Az összekötő vezeték megszakadása esetén (3. ábra, a) a relé munka- és féktekercsében azonos lesz az áramerősség, és a védelem hibásan működhet átmenő zárlat esetén, akár terhelési áram (az Isc értékétől függően).
A csatlakozó vezetékek közötti rövidzárlat (3. ábra, b) megkerüli a relé tekercseit, és ekkor előfordulhat, hogy a védelem nem működik rövidzárlat esetén a védett területen.
A sérülések időben történő észlelése érdekében a csatlakozó vezetékek használhatóságát egy speciális eszköz ellenőrzi. A szabályozás azon alapul, hogy az összekötő vezetékekben keringő üzemi váltóáramra, ha azok jó állapotban vannak, egyenirányított egyenáramot helyeznek rá, ami a védelem működését nem befolyásolja.
Egyenirányított feszültséget csak az egyik alállomáson látnak el a csatlakozó vezetékek, ahol a vezérlőegység egyenirányítóval rendelkezik, amely viszont az aktív buszrendszer feszültségváltójáról kap áramot. A vezérlőeszköz csatlakoztatása egyik vagy másik buszrendszerhez a védett vonal buszszakaszolóinak segédérintkezőin vagy a buszmegszakítók relé ismétlőin keresztül történik.
A csatlakozó vezetékek megszakadása esetén az egyenáram megszűnik, és a vezérlőkészülék hibát jelez, így mindkét alállomás védelméből kivonja az üzemi áramot.Amikor a csatlakozó vezetékek össze vannak zárva, ez jelet ad, és megszünteti a védelmet, de csak az egyik oldalon - az alállomás azon oldalán, ahol nincs egyenirányító. Az egyik csatlakozó vezeték szigetelési ellenállásának csökkenése esetén a földhöz képest (15-20 kOhm alatt) a vezérlőkészülék is a megfelelő jelet adja.
Ha a csatlakozó vezetékek jó állapotban vannak, a rajtuk áthaladó felügyeleti áram 80 V-os feszültségnél nem haladja meg az 5-6 mA-t. Ezeket az értékeket a szervizszemélyzetnek rendszeresen ellenőriznie kell a a védelem.
A kezelőszemélyzetnek emlékeznie kell arra, hogy mielőtt a csatlakozó vezetékeken bármilyen munka megengedhető, ki kell kapcsolni a hosszirányú differenciálvédelmet, a csatlakozóvezeték-figyelő berendezést és a megszakító meghibásodása esetén a tartalék berendezés indítását. védelmi sérülésvédők mindkét oldalon.
Az összekötő vezetékeken végzett munka befejezése után ellenőrizze azok működőképességét. Ebből a célból a vezérlőberendezés az alállomáson található, ahol nincs egyenirányító. Ebben az esetben hibajelzésnek kell megjelennie. Ezután egy másik alállomáson bekapcsolják a vezérlőegységet (korrigált feszültséget adnak a csatlakozó vezetékekre), és ellenőrzik, hogy van-e hibajelzés. A megszakító meghibásodás elleni védelmi eszköz védelmi és kioldó áramköre akkor aktiválódik, ha a csatlakozó vezetékek jó állapotban vannak.